자동차용 SiC 파워모듈 세계시장에 관한 조사결과(2024년)
【자료체재】
자료명：「2024년판 자동차용 SiC 파워모듈의 시장 전망」
발간일：2025년 1월 3일
체 재：A4판 157페이지
【조사요강】
1. 조사기간: 2024년 9월~2025년 1월
2. 조사대상: 자동차 메이커, 1차 부품 메이커, 파워 반도체 메이커
3. 조사방법: 당사 전문연구원이 직접면담(온라인 포함), 전화를 통한 취재조사 및 문헌조사 병용
<자동차용 파워모듈 정의>
자동차용 파워모듈(Power Module: PM)은 자동차의 「전력 변환」할 때 필요한 컴퍼넌트로, 주로 하이브리드차(HEV)/전기자동차(BEV)의 인버터로 사용되고 있다. HEV/BEV에서는 전지의 직류전류(DC)에서 제어용 구동모터의 3상 교류전류(AC)로 변환하는 인버터가 필요하다. 인버터는 자동차용 파워모듈, 각종 수동부품, 제어기판, 냉각기 등으로 구정되며, 자동차용 파워모듈은 파워 반도체칩(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)를 모듈화한 것이다.
또, 전력 변환 효율을 향상시키기 위한 기술 혁신이 진행되고 있어, 기존 Si(실리콘) 파워 반도체의 IGBT 뿐만이 아니라, SiC(탄화규소) 파워 반도체를 채용한 자동차용 파워모듈의 탑재가 주목되고 있다.
HEV/BEV에서는 '구동용 모터', '감속기', '인버터'가 일체화된 구동 유닛(eAxle)이 프론트, 리어에 탑재되어 있으며, SiC 파워모듈은 eAxle에 내장되어 있다.
<관련 상품 및 서비스>
xEV용 파워모듈(Si 파워모듈, SiC 파워모듈), Si 파워 반도체, SiC 파워 반도체
◆ 자동차용(xEV용) SiC 파워모듈 세계시장은 BEV의 보급에 따라 2035년에 7,586억엔에 달할 것으로 예측
~2030년 이후는 PHEV의 일부 모델에서도 적용이 진행되어 시장 확대~
자동차용(xEV용) SiC 파워모듈의 세계 시장규모 예측
야노경제연구소 조사
주1. 메이커 출하금액 기준
주2. 2024년도는 전망치, 2025년 이후는 예측치
1. 시장 개황
xEV(하이브리드차/플러그인 하이브리드차(HEV/PHEV)/전기자동차(BEV))의 세계적인 판매확대를 배경으로, 2024년 xEV용 SiC(탄화규소) 파워모듈(Power Module 이하, PM)의 세계 시장규모는, 메이커 출하금액 기준으로로 전년대비 27.2% 증가한 3,040억 7,900만엔에 달할 전망이다.
이전에는 SiC-PM을 탑재하는 인버터(SiC 인버터)는 고급·대형 BEV 및 신흥 BEV 메이커의 자동차로 한정되어 있었다. 그러나 2025년 후반부터 2027년에 투입되는 신형 BEV에 탑재가 진행됨으로써 향후는 보다 광범위한 차종으로 채용이 확대될 것으로 본다.
2. 주목 토픽
BEV의 SiC 파워모듈 채용 동향
SiC-PM의 차량 1대당 탑재개수는 BEV 구동방식(모터의 구성)에 따라 다르다. BEV 구동방식에는 앞뒤로 모터를 배치하는 전륜구동(AWD), 전방 또는 후방 중 하나에 모터를 배치하는 전륜구동(FWD) 및 후륜구동(RWD)이 있다.
AWD는 주로 고급·대형 BEV에 적용되며 앞뒤로 각 1기씩 인버터가 필요하기 때문에 SiC-PM의 탑재 수는 최대 2개가 된다. 전후 양쪽의 모터용 인버터에 SiC-PM을 적용하는 경우는 1대당 2개, 어느 한쪽에만 SiC-PM을 적용하고, 다른 한쪽에는 Si(실리콘) 파워모듈(Si-PM)을 이용하는 경우는 1개 탑재된다.
한편, FWD 및 RWD 차량의 인버터는 1개로, 소형·중형 BEV에 널리 채용되고 있으며, xEV용 파워모듈로서 비용 절감이 진행되고 있는 Si-PM이 탑재되어 있다. 다만, 일부 자동차 메이커에서는 인버터의 성능 향상(전지에서 모터로 전력 공급에 있어서의 손실의 저감), 이에 따른 항속거리의 연장을 목적으로 SiC-PM의 도입이 진행되고 있다.
3. 장래 전망
2035년 xEV용 SiC 파워모듈(PM) 세계 시장규모는 xEV의 보급 확대가 계속되어 메이커 출하금액 기준으로 7,586억 6,800만엔으로 성장될 것으로 예측한다.
2020년대 후반부터는 각 자동차 메이커가 개발을 진행하고 있는 BEV를 중심으로 한 플랫폼 eAxle(모터와 감속기, 인버터를 통합한 구동유닛)로 SiC 인버터의 채용이 확대되어 SiC-PM 시장의 수요 확대를 가속시킨다. 고급·대형 BEV 뿐 아니라 AWD를 채택하는 SUV 타입의 중형 BEV에서도 SiC-PM을 탑재한 인버터의 본격적인 채용이 진행될 전망이다.
SiC-PM은 전력 손실이 적고 고효율이기 때문에 충전 1번으로 주행가능한 거리의 연장을 기대할 수 있다. 또한, PM의 발열이 적음으로써 냉각기구의 간소화가 가능해져 인버터를 얇게 설계할 수 있다. 이를 통해 eAxle의 소형화가 진행되어 레이아웃의 자유도가 높아짐으로써 차량 내부 공간의 확대로도 이어진다.
또한, 2020년대 후반부터는 파워 반도체 메이커의 생산능력 확대와 디바이스 양산기술의 진전으로 SiC-PM의 비용 절감이 진행될 전망이다. 이에 따라, BEV 뿐만이 아니라 PHV로 채용하는 경우도 확대될 것으로 생각한다.
PHEV에서는 전기주행(전지에 의한 모터 주행)의 효율 향상이 요구되고 있어 고효율 SiC-PM을 인버터에 탑재함으로써 전기주행거리의 연장과 연비의 개선이 가능해진다. 특히 중국시장에서 PHEV의 판매대수가 증가 경향에 있는 것으로 파악되어 자동차 메이커는 차세대 PHEV의 개발(전기주행거리를 중시한 설계)을 진행하고 있다.
이에 따라 2030년 이후 PHEV 일부 모델에서도 적용이 진행되는 등 SiC-PM의 PHEV용 수요가 본격적으로 시갇되어 xEV용 SiC-PM의 세계 시장규모를 뒷받침할 것으로 예측된다.
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